BOPP フレキソ印刷機は何に使用されますか?

二軸延伸ポリプロピレンフィルムは、軟包装において重要な役割を果たしています。これは、ほとんどのスナック袋、キャンディーの包み紙、タバコの包み紙、テープの裏側、および多くのラベルの印刷部分の下の最下層です。について知っておくべきことが 2 つありますBopp フレキソ印刷機e.まず、何が印刷されるのかを知る必要があります。次に、なぜフレキソ印刷が大規模な工場で好まれる素材なのかを知る必要があります。

BOPP が技術的に要求の厳しい基材である理由

その使用方法について議論する前に、素材自体について説明する必要があります。これは、BOPP の性質が特別なマシンのセットアップの必要性を直接説明しているためです。

ポリプロピレンは高温で両方向に押し出されたり引っ張られたりします。 2 方向とは、縦方向と横方向です。この引っ張りを二軸配向と呼びます。このステップによりポリマー鎖が配置されます。その結果、無延伸PPよりもはるかに強いフィルムが得られます。透明度が非常に高く、水蒸気透過率が低いのが特徴です。 ASTM D882-18 (2022) は、薄いプラスチック シートの強度に関する標準試験です。双方向の結果の強度を測定する方法が示されています。 BOPP の場合、これらの値は通常、機械方向で 2,800 ～ 3,500 MPa、水平方向で 3,500 ～ 4,500 MPa に達します。これらは、同じ厚さのポリエチレンフィルムよりもはるかに高いです。

この寸法の高い剛性により、印刷に役立ちます。 BOPP は、ネットワークの負荷がかかってもあまり伸びません。この伸びにより、低密度ポリエチレンなどの柔らかい素材の位置ずれが発生する可能性があります。-しかし、同じ二軸配向により、重要な処理上の制限が生じます。 BOPP の動作温度ウィンドウが小さい。膜が 120-130 度以上に長時間留まると、分子の配向秩序が緩和され始めます。これにより、永久的な双方向の収縮が引き起こされます。これにより、印刷工程における乾燥機の温度設定に厳しい制限が課せられます。

制御印刷プロセス設計の 2 番目の BOPP 特性は、表面エネルギーが低いことです。未処理フィルムの場合、通常は 29 ～ 31 mN/m です。インクがあらゆる素材に付着するには、インクの表面張力が素材の表面エネルギーに達するか、それより低くなければなりません。こうすることでインクが湿り、伸びが良くなります。表面張力 張力 ほとんどの溶剤-ベースおよび UV フレキソ インキの配合は 28 ～ 35 mN/m。これは、BOPP の自然表面エネルギー限界以上であることを意味します。その結果、未処理の BOPP がインクを押しのけてしまいます。コロナ放電、プラズマ処理または火炎処理 この素材に印刷する前に、前処理が標準要件となります。-

応用分野 1: 柔軟な食品包装

Bopp フレキソ印刷機の最大の用途は、ソフトパックされたフィルムへの装飾や情報の印刷です。{0}}これらの用途には次のようなものがあります。

スナック食品の外包装。配向 BOPP は、輸送中にスナック袋の形状を保つバリアと剛性を提供します。また、高光沢仕上げ、フルカラー印刷された食品の写真、成分リスト、正規のラベルのサポートも提供しています。{{3}印刷はフィルムの外側に反転読み取り形式で印刷されます。次に、サーマルシール（通常はLDPEまたはCPP）に接着されます。これにより、2 層のポリマー層の間にインクが閉じ込められます。この構造は反転印刷ラミネートと呼ばれます。

製菓ツイストラップ。薄いBOPP（12～20μm）を1-2色で印刷します。次に、それを切断し、自動ロール包装機に巻き込みます。このように厚みが薄いため、BOPP のサイズ安定性により、高速梱包ラインでの剛性の低い材料によって引き起こされる破れやしわを防ぐことができます。

パン屋と袋詰め。印刷された BOPP フィルムは透視透明度を備えています。-そうすれば商品が見えてきます。耐水性にも優れているため、製品の保存寿命が長くなります。

あらゆる食品包装の目的において、インク システムは食品との接触移行規則に従う必要があります。欧州連合では、食品用プラスチック材料に関する規則 (EU) No. 10/2011 により、包装から食品への成分の移動の可能性について特定の制限が定められています。反転印刷された BOPP ラミネートの場合、インク層はラミネートとイントラネットによって食品から分離されます。-ただし、現在のルールでは、コイリング工程でのインク転写および機能障害適合性テストが依然として必要です。

適用分野 2: タバコのオーバーラップ-

BOPP フレキソでは、タバコのパックやカートンの包装は難しい問題です。これは、非常に高い透明度が必要な非常に薄いフィルム (15 ～ 20 ミクロン) と、毎分 300 ～ 600 パケットの下流の包装機を使用しているためです。

タバコの包み紙は通常、モノクロの背景に印刷され、光沢のあるホットスタンプ部分と隠れた切り込み部分が描かれています。 Bopp フレキソ印刷機のセットアップは、紙巻きタバコの重ね刷り精度が何よりも高くなるようにセットアップされています。たとえ印刷デザインと次の光沢のある箔のステップとの間の不一致が 1 ミリメートル未満であっても、顕著な不一致を引き起こす可能性があるためです。この不一致により、生産バッチ全体が無駄になる可能性があります。

応用分野 3: 感圧ラベル基材-

透明 BOPP は、ボトル、缶、硬質容器の粘着ラベルの最上層として広く使用されています。これは、「ラベル外の外観」を必要とする飲料、パーソナルケア製品、食品に特に当てはまります。-透明なフィルムなので、ラベルを容器に印刷したように見えます。

この場合、接着層を切断して結合する前に、BOPP の上部で印刷が行われます。ラベル厚さ (通常 50 ～ 80 ミクロン) の柔軟な BOPP 印刷では、大きなベタ領域と細部で均一な色濃度を達成する必要があります。印刷した用紙の裏面は非粘着性を保つ必要があります。これは、インクのにじみやコーティングの移動がないため、粘着結合の剥離強度が低下することを意味します。

ISO 2846-1:2017 では、このようなラベル付け作業における印刷品質マークの単色濃度目標を定めています。高品質のラベルの場合、シアンとマゼンタのインクの濃度は、標準光で 1.50 ～ 1.70 である必要があります。許容変化量は±0.05です。

応用分野 4: 粘着テープの裏地

BOPP 粘着テープは、包装、オフィス、工場の作業透明テープに使用されます。テープを切断してコアに巻き付ける前に、テープの裏面にブランド名や「壊れやすい」、「こちら側」、「潰れていない」などの警告マークを印刷する必要があります。この種の使用では、特別なリクエストが印刷プロセスに転送されます。インクを素材に付着させた後、アクリル系またはゴム系の粘着剤でコーティングする必要があります。これは、印刷層が表面を剥離しないことを意味し、接着剤の粘着性が低下します。

インクの選択は、残留溶媒レベルと表面化学に重点を置きます。溶剤-ベースのフレキソインクは乾燥フィルム中に残留溶剤が多く残り、接着剤コーティングと反応する可能性があります。これにより、インクと接着剤の生産ラインで接着剤が機能しなくなります。 ASTM D3330 では、印刷領域の接着剤が印刷されていない領域と同じ剥離規則に準拠しているかどうかを確認するテストを提供しています。この品質チェックはこの目的に特に適しており、他のほとんどのフレキソ印刷製品タイプには適合しません。{6}}

BOPP フレキソ印刷機の技術構成

Bopp フレキソ印刷機はこのタイプのフィルム用に作られており、一般的なフレキソ印刷機とはいくつかの点が異なります。

ウェブ張力制御の設定。 BOPP の高い剛性は、張力エラーがストレッチによって吸収されるのではなく、レジストレーション ドリフトに直接影響することを意味します。したがって、張力制御システムは、ロール サイズ範囲全体で正または負の 1 ～ 2 N の変化しかない場合でも、ウェブの張力を維持する必要があります。 BOPPをコアとしてロードセルフィードバックを備えたエレクトリックダンスシステムを標準装備。純粋に機械的なブレーキシステムはありません。

コロナ治療ステーション。最初の印刷ステーションの直前に組み込まれたコロナ処理装置は、標準の BOPP フレキソ ラインです。-処理剤により、表面エネルギーが mN/m から 44 mN/m に増加しました。これは、良好なインク水分を確保するのに十分です。エネルギーレベルに到達できず、フィルムとガイドローラー間の静電結合に問題が発生しました。過剰治療を避けるために、治療の強度を調整する必要があります。過剰な処理により、奇妙に弱い酸化層が生成され、接着力が低下し、主膜から剥がれる可能性があります。

温度管理された乾燥。- BOPP の収縮限界は 120 ～ 130 度です。したがって、印刷機と最終乾燥機の間の空気乾燥機は正確な温度制御を受ける必要があります。精度はプラスまたはマイナス 5 度である必要があります。新しいセットアップでは、ゾーン赤外線加熱と熱風乾燥機の温度曲線が使用されます。これにより、材料を安全に加熱しながら、溶媒をできるだけ早く乾燥させることができます。

溶剤回収または UV 硬化。 BOPP では溶剤-ベースのインクが一般的に使用されます。処理されたフィルムによく接着します。ただし、熱酸化装置や活性炭フィルターなどの溶媒回収または破壊システムが必要です。これは、EU 産業排出指令などの法律で定められた VOC 排出規制を満たすためです。 UV- 硬化フレキソ システムにより、溶剤の放出が排除されます。ただし、必要に応じて、すべての光開始剤化学物質が食品暴露の移動制限に準拠していることを確認する必要があります。

BOPPのグラビア印刷との比較

ロトグラビアは、歴史的に、大量の BOPP フレキシブル包装の主な競合プロセスでした。主要な選択基準の比較:

過去 10 年にわたり、BOPP ソフト パッケージングの生産は、バッチの小規模化、デザインから市場への投入までの迅速化、より環境に優しいインク システムなどの傾向により、フレキソ マシンに移行してきました。{0}{1}これは、1 つの印刷会社につき 10 ～ 20 を超える製品の場合に特に当てはまります。

品質検証基準

完成した BOPP フレキソ印刷は、次の標準品質要件と比較する必要があります。

インクの付着。 ISO 2409 クロスカット ストリップ テストは、印刷された BOPP サンプルに対して実行されました。これにより、インクが素材の表面から剥がれるかどうかを確認できます。印刷直後にテストし、48 時間待ちます。

耐摩耗性。 ASTM D5264 は、インクの剥がれを確認するために必要な摩擦の大きさを測定します。この図は、印刷された BOPP が外観を損なうことなく出荷および加工に耐えられることを示しています。

印刷後の寸法安定性。ウェブの幅と長さは、乾燥プロセス全体の前後で測定されます。この検査熱により、永久フィルムが次の接着または切断ステップのサイズ制限を超えて収縮することはありません。

結論

Bopp フレキソ印刷機は、特定のジョブのために構築されたツールです。 BOPP の材料科学に基づいて設計されています。これには、高強度、低表面エネルギー、熱感受性、および食品への暴露に関するルールが含まれます。その使用は、軟包装市場の最大のセグメントをカバーしています。これらの用途には、食品ラップ、キャンディーの包装、タバコの包装、ラベル貼り、テープ裏貼りなどがあります。あらゆる用途において、マシンの価値はフィルムにインクを塗布するだけではありません。その価値は、BOPP の身体的特徴によって設定された厳密な制限内でそれを行うことにあります。これは、適切な張力、適切な温度、適切な表面処理強度、および適切なインクの化学的性質を意味します。同時に、大量消費者向けの包装規則と品質マークの要件に準拠する必要があります。

参考文献

ASTM D882-18(2022)。薄いプラスチックシートの引張特性の標準試験方法。 ASTM International、2022。(BOPP MD/TD 引張弾性率値、フレキシブル フィルム基板の破断点伸び-挙動、配向-による機械的特性データ)

ISO 2846-1:2017。グラフィック アート インクの色と透明性 - パート 1: シート-Fed および Web オフセット リトグラフ インク。国際標準化機構、2017年。 (プロセスインクの固体光学濃度仕様、プレミアムラベルおよび軟包装出力の±0.05D公差)

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ASTM D3330/D3330M-04(2018)。感圧テープの剥離接着力の標準試験方法-。 ASTM インターナショナル、2018。（印刷された BOPP テープと印刷されていない BOPP テープのバッキング領域の剥離接着力の検証、接着剤-インターフェースの互換性テスト）

規制 (EU) No 10/2011。食品と接触することを目的としたプラスチック材料および製品。欧州議会および欧州理事会、2011 年、修正版。 (インク成分の食品接触移行制限、リバース-プリントラミネートの機能バリア要件、食品包装インクのコンプライアンスに関する規制枠組み)